Laserbeschriftung

Unter Laserbeschriften versteht man das dauerhafte Markieren oder Kennzeichnen unterschiedlicher Materialien mittels Laserstrahlung. Dies kann zu dekorativen Zwecken, aber auch für den industriellen Einsatz erfolgen. So können Werkzeuge oder Werkstücke mit Skalen zur Positionierung markiert werden sowie mit Seriennummern, Barcodes und Datamatrix-Codes zur Identifizierung und Nachverfolgbarkeit versehen werden.

Solche Beschriftungen lassen sich auf nahezu allen Materialien realisieren. Je nach Materialart und Beschriftungsmethode muss hierfür ein geeigneter Laser mit der entsprechenden Wellenlänge und Betriebsart (cw, gepulst) verwendet werden.

Abhängig von der Materialart kommen verschiedene Laserwellenlängenbereiche für die Laserbeschriftung zum Einsatz:

  • IR-Bereich: vorwiegend bei Nichtmetallen, wie Holz, Kunststoff
  • NIR-Bereich: Metalle, wie Edelstahl, Kupfer, Aluminium, Messing
  • VIS-Bereich: Kunststoffe
  • UV-Bereich: Glas, Keramik, Kunststoffe

 

Laserbeschriftungen können auf unterschiedliche Art und Weisen auf den Materialien ausgeführt werden, dazu unterscheidet man in folgende Beschriftungsarten:

  • Gravur
  • Anlassbeschriftung
  • Beschriftungen durch Materialabtrag (Farbabtrag, Eloxalabtrag)
  • Beschriftungen durch Materialeigenschaftsänderungen (Aufschäumen, Karbonisieren)

 

In den meisten Fällen werden Laserbeschriftungen durch Ablenkung der Laserstrahlung über einen Galvanometer-Scanner realisiert, der den Laserstrahl sehr schnell über die Materialoberflächen führt. Selten werden für die Beschriftungen mechanische Achsen verwendet, da dieses Verfahren relativ langsam und dadurch uneffektiv ist. Die neueste Technologie zum Laserbeschriften nutz die Laserstrahlablenkung über Polygonspiegelscanner. Durch die extrem hohe Ablenkgeschwindigkeit der Laserstrahlung unter Einsatz von Lasern im Multi-Kilowattbereich lassen sich auch große Flächen in kürzester Zeit beschriften. Nachteil dieser Systeme ist der hohe Anschaffungspreis, der sich nur durch dementsprechend hohe Stückzahlen amortisiert.

 

Methoden der Laserbeschriftung:

  • Vektorbeschriftung: geschlossene Umrisskonturen aus Linien, Kreisbögen und Linienzügen (Polylinien, Splines), die wahlweise mit Linien (Hatch) gefüllt werden
  • Rasterbeschriftung: zeilenweises Abrastern von Bildpunkten und angepasster Laserleistung je nach Grauwert eines Bildpunktes
J. Drechsel, V. Neumann, J. Bachale, H. Exner:
Laserwerkzeuge,
In: Scientific Reports, Journal of the University of Applied Sciences Mittweida 5/2006, S. 79-82

K. Krastel, J. Drechsel:
Integration of laser processing in machine tools and their economy,
In: Proceedings of SPIE 3102 (1997)

Anfragen
Forschungsgruppenleiter
Prof. Dr.-Ing. André Streek
Tel.: +49 (0) 3727 / 58-1837
Fax: +49 (0) 3727 / 58-21837
eMail: streek(at)hs-mittweida.de